JPH05305764A

JPH05305764A - 記録装置

Info

Publication number: JPH05305764A
Application number: JP2300554A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Katano; 泰男片野; Akira Oyamaguchi; 章大山口; Yoshio Watanabe; 好夫渡辺; Takeshi Takemoto; 武竹本; Yasuyuki Okada; 康之岡田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1993-11-19
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3066603B2

Abstract

(57)【要約】電子出願以前の出願であるので要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は新規な記録装置に関し、詳しくは、表面が特定性状を示す記録体のその表面に、選択的に又は選択的かつ可逆的に、加熱温度に応じた後退接触角を示す領域を形成し、この領域に顕色材を含有する記録剤を供給して顕像化するようにした記録装置に関する。

〔従来の技術〕表面を液体付着性領域と非液体付着性領域とに区分けして画像形成に供するようにした手段の代表的なものとしては水(湿し水)なし平版印刷板を用いたオフセット印刷方式があげられる。だが、このオフセット印刷方式は原版からの製版工程及び刷版(印刷版)からの印刷工程を一つの装置内に組込むことが困難であり、製版印刷の装置の小型化は勢い困難なものとなっている。

例えば、比較的小型化されている事務用オフセット製版印刷機においても、製版装置と印刷装置とは別個になっているのが普通である。

このようなオフセット印刷方式の欠陥を解消することを意図して、画像情報に応じた液体付着性領域及び非液体付着性領域が形成でき、しかも、繰返し使用が可能な(可逆性を有する)記録方法ないし装置が提案されるようになってきている。その幾つかをあげれば次のとおりである。

(1)水性現像方式疎水性の光導電体層に外部より電荷を与えた後、露光して光導電体層表面に疎水性部及び親水性部を有するパターンを形成し、親水性部のみに水性現像剤を付着させて紙などに転写する(特公昭40- 18992号、特公昭40-18993号、特公昭44-9512号、特開昭63-264392号などの公報)。

(2)フォトクロミック材料の光化学反応を利用した方式スピロピラン、アゾ色素などの材料を含有した層に紫外線を照射し、光化学反応により、これらフォトクロミック化合物を親水化する〔例えば「高分子論文集」第37巻4号、287頁（１９８０）〕。

(3)内部偏倚力の作用を利用した方式不定形状態と結晶性状態とを物理的変化により形成し、液体インクの付着・非付着領域を構成する(特公昭54-41902号公報)。

前記(1)の方式によれば、水性インクを紙などに転写した後、除電により親水性部は消去され、別の画像情報の記録が可能となる。即ち、一つの原版(光導電体)で繰り返し使用が可能となる。だが、この方式は電子写真プロセスを基本としているため帯電→露光→現像→転写→除電という長いプロセスを必要とし、装置の小型化やコストの低減、メンテナンスフリー化が困難であるといった欠点をもっている。

前記(2)の方式によれば、紫外線と可視光との照射を選択的にかえることによって親水性、疎水性を自由かつ可逆的に制御できるものの、量子効率が悪いため反応時間が非常に長くて記録速度が遅く、また安定性に欠けるといった欠点をもっており、いまだ実用レベルには達していないのが実情である。

更に、前記(3)の方式によれば、そこで使用される情報記録部材は、記録後のものでは安定性があるが、記録前のものでは温度変化により物理的構造変化が生じるおそれがあることから保存性に問題が残されている。これに加えて、記録された情報パターンの消去には熱パルスを与え、次いで急冷する手段が採用されることから、繰り返しの画像形成は繁雑さをまねがれ得ないといった不都合がある。

〔発明が解決しようとする課題〕本発明の目的は、加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接触角が低くなる表面を有する部材(記録体(A))のその表面に、容易な手段で選択的に又は選択的かつ可逆的に、所望パターン領域が形成できる装置を提供するものである。

本発明の他の目的は、前記パターン領域に顕色材を含有した記録剤(例えば液体インク)を供給すれば当初から良好な可視画像が得られ、この可視画像を普通紙などに転写し固定して、階調性のある鮮明な画像が得られるようにした装置を提供するものである。

本発明の更に他の目的は、所望パターン領域の形成・消去、顕像化、転写等すべての工程において、保存性並びに安定性にすぐれた記録体(A)が使用されることによって、可逆的に複数回の前記工程が行ないうる新規な記録装置を提供するものである。

本発明のまた他の目的は、記録体(A)表面を常時良好な状態に維持しておくことによって、多数枚の複写においても良質の記録物が得られるようにした装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕本発明装置は、下記記録体(A)の表面を下記接触材料(B)と接触させた状態で選択的に加熱させることにより又は記録体(A)の表面を選択的に加熱した状態で接触材料(B)と接触させることにより記録体(A)の表面に加熱温度に応じた後退接触角を示す潜像領域を形成せしめる接触材料(B)を記録体(A)表面に供給する手段と、潜像形成のために記録体(A)表面を加熱する手段と、顕色剤を含有する記録剤を該潜像領域に付与し顕像化させる記録剤付与手段と、記録体(A)表面に付着された記録剤を記録紙に転写する手段とを少なくとも具備してなり、更に記録体(A)表面を清浄するためのクリーニング手段を設けたことを特徴とする。

(A)加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接触角が低下する表面を有する記録体。

(B)液体、蒸気又は記録体(A)にいう後退接触角の低下開始温度以下で液体となるか液体もしくは蒸気を発生する固体。

本記録装置は、記録紙への転写後に液体又は蒸気又は加熱により液体となる固体の不存在下で加熱することにより潜像を消去する手段を設けることにより、可逆的に画像形成をなし得るものである。

本発明者らは、従来技術に記述したごとき欠陥を解消し、新規な記録方式について多くの研究・検討を行なった。その結果、液体に接した状態で加熱され冷却後後退接触角が低くなり、かつ、液体不存在下の加熱により後退接触角が高くなるという機能を表面に有する部材が記録体として有用であることを見いだした。そして、このような機能を有する記録体(A)はその表面が(1)疎水基の表面自己配向機能をもつ有機化合物を含む部材、又は(2)疎水基をもつ有機化合物であって疎水基を表面に配向した部材であることも併せて確めた。

(1)にいう"表面自己配向機能"とは、ある化合物を支持体上に形成した固体又はある化合物自体による固体を空気中で加熱すると、表面において疎水基が空気側(自由表面側)に向いて配向する性質があることを意味する。このことは、(2)においても同様にいえることである。一般に、有機化合物では疎水基は疎水性雰囲気側へ向きやすい現象をもっている。これは、固-気界面の界面エネルギーが低くなる方に向うために生じる現象である。また、この現象は疎水基の分子長が長くなるほどその傾向がみられるが、これは分子長が長くなるほど加熱における分子の運動性が上がるためである。

更に具体的には、末端に疎水基を有する(即ち表面エネルギーを低くする)分子であると、空気側(自由表面側)を向いて表面配向しやすい。同様分が平面構造をしており、分子鎖どうしが配向し分が平面構造をしており、分子鎖どうしが配向しやすい。殊に、フッ素などの電気陰性度の高い元素を含む直鎖状分子は自己凝集性が高く、分子鎖どうしが配向しやすい。

これらの検討結果をまとめると、より好ましくは、自己凝集性の高い分子を含んだり平面構造をもつ分子を含み、かつ、末端に疎水基を有する直鎖状分子、或いは、そうした直鎖状分子を含む化合物は表面自己配向機能が高い化合物といえる。

これまでの記述から明らかなように、表面自己配向状態と後退接触角とは関連があり、また、後退接触角と液体付着性との間にも関係がある。即ち、固体表面での液体の付着は、液体の固体表面での主にタッキングによって生じる。このタッキングはいわば液体が固体表面を滑べる時の一種の摩擦力とみなすことができる。従って、本発明でいう"後退接触角"θｒは、前記摩擦力をγ_ｆとすると、 (但し、γ：真空中の固体の表面張力 γ_ｓｌ：固-液界面張力 γ_ｌＶ：液体がその飽和蒸気と接しているときの表面張力 πｅ：平衡表面張力 γ_ｆ：摩擦張力 γｓ：吸着層のない固体の表面張力である) の関係式が成立つ(斉藤、北崎ら「日本接着協会誌」 Vol.22、No.12,1986)。

従って、θｒの値が低くなるときγ_f値は大きくなる。即ち、液体は固体面を滑べりにくくなり、その結果、液体は固体面に付着するようになる。

これら相互の関連から推察しうるように、液体付着性は後退接触角θｒがどの程度であるかに左右され、その後退接触角θｒは表面自己配向機能を表面に有する部材の如何により定められる。それ故、本発明方法においては、記録体(A)はその表面に所望パターン領域の形成及び/又は記録剤による顕像化の必要から、必然的に、表面自己配向機能を表面に有する部材が選択されねばならばい。

本発明方法で用いられる記録体(A)は、既述のとおり、「加熱状態でかつ液体と接触された場合に後退接触角θｒが低下する表面」を有するものである。

記録体(A)はその表面が上記のような性状を有してさえいれば、形状等は任意である。従って、記録体(A)はフィルム状であっても、適当な支持体や成形体上に表面が上記のような性状を有する別の塗工膜などが設けられていてもかまわない。

成形体自体であってもかまわないが、その表面は上記のような性状を有していることが必要である。

この記録体(A)は、接触材料(B)の種類によっては潜像領域における液体付着性部分が親油性又は親水性のいずれかになり、従って、複写物を得る際には油性インク、水性インクのいずれも必要に応じて使いわけられる。

ここで、"加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接触角θｒが低下する表面を形成する"部材ないし材料を幾つかに分類した例を第1図に示す。第1図(a)は自己配向機能を有する化合物の例で、高分子重合体の側鎖に疎水基を有する化合物であり、主鎖Lと疎水基Rとは結合基Jにて結合している。

第1図(b)は、疎水基を有する有機化合物においてその疎水基を表面に配向した部材の例で、有機又は無機材料Mの表面に、物理的又は化学的結合により、前記疎水基を有する化合物Oを形成した部材である。

第1図(c)は、第1図(b)であげた疎水基を有する有機化合物Oのみからなる部材の例である。

第1図(d)は、直鎖状分子が高分子の側鎖にある例で、主鎖Lと前記分子を結合基Jによりつなぎ、末端に疎水基Rをもつ自己凝集性又は平面構造を有する分子鎖Nが中間にある化合物である。

なお、第1図(a)(d)の例においては、高分子化合物の主鎖Lは直線状でも網かけ構造でもよい。

第1図(b)の例においては、累積LB膜のように、疎水基含有化合物Oの上にさらに疎水基含有化合物O が積層されていてもよい。第1図(c)の例においては、主鎖(L)をもつことなく又は有機・無機材料(M) などに結合することなく、疎水基含有化合物Oのみによる構造である。

前記の疎水基としては、分子の末端が好ましくは-CH₃や-CF₃、-CF₂H、-CFH₂、-C(CF₃)₃、-C(CH₃)₃ などによっており、より好ましくは、分子運動性が高い点で分子長の長いものが有利である。中でも、前記疎水基としては、-F及び/又は-Clが1 うなものでもよい)或いは無置換のアルキル基であって、炭素数4以上のものが望ましい。フッ素置換、塩素置換のいずれのものも用いうるが、フッ素置換のものの方が効果的である。これらの材料においては、アルキル基炭素数と機能との関係では、炭素数が3以下であると、記録方法に適する機能が低くなってしまう。

この機能発現の原理はいまだ完全に明らかにされた訳ではなく、従って、不明な点が多いが、以下のことが推定される。

まず、上記化合物により形成された記録体(A) の表面は、前記疎水基がかなり配向した表面となっていることが考えられる。従って、この表面は液体反撥性を有する(疎水基は表面エネルギーが小さいため)。この状態で、記録体(A)の表面が接触材料(B)に接して加熱を受けると、加熱による疎水基の分子運動が活発となり、かつ、接触材料 (B)との相互作用を受けて、記録体(A)の表面の少なくとも一部の配向(整列)状態が別の状態(即ち、別の配向状態又は配向が乱れた状態)にかわり、冷却後もその別の状態を維持するためと思われる。

なお、記録体(A)の表面に接触材料(B)が接した状態のもとで加熱することは、接触材料(B)の形態如何により、記録体(A)の表面が加熱された状態のもとに液体を接触させることになる。

この加熱前は、疎水基が表面に整列(配向)しているため、記録体(A)の表面の表面エネルギーは極めて少ない。

ところが、前記の接触材料(B)が接した状態のもとでの加熱により、配向状態は乱れて表面エネルギーが高まる。後退接触角θｒは、液体の種類にかかわらず、固体と液体との表面エネルギーのバランスで決定される。このため、固体の表面エネルギーが高まれば、液体の種類にかかわらず、後退接触角θｒは低くなる。従って、液体に対する付着性は増大することになる。

更に、記録体(A)の表面が別の状態(元の配向状態とは異なる「別の配向状態」又は「配向が乱れた状態」)で接触材料(B)の不存在下に加熱を受けると、接触材料(B)との相互作用が生じないため、元の整列(配向)状態にもどると思われる。

従って、接触材料(B)の存在は単なる記録体(A) の表面を加熱後の急冷を行なうためのものではなく、記録体(A)の表面の化合物との何らかの相互作用をおこすものであり、この相互作用があって、はじめて別の状態(別の配向状態又は配向が乱れた状態)への変化がおこると思われる。

前記のとおり、記録体(A)の表面を形成する部材(化合物)の疎水基として、アルキル基又はフッ素あるいは塩素置換のアルキル基が採用された場合には、アルキル基の炭素数が4以上であるのが望ましいのは、元素、記録体(A)の表面にアルキル基がある程度整列(配向)し、しかも加熱時に活発な分子運動をするのに必要な数なのだと思われる。また、接触材料(B)が記録体(A)の表面とともに加熱を受けた時、記録体(A)表面の分子中に接触材料(B)の分子がとりこまれることも考えられる。さらに、アルキル基中に電気陰性度の高いフッ素や塩素があると、液体、特に極性液体との相互作用が大きくなるため、水素のみのアルキル基を含有する化合物よりも大きな付着性変化が得られる。また、フッ素を含有するアルキル基は、自己凝集性が高いため、表面自己配向機能が高く、更に、表面エネルギーが低いため、地肌よごれ防止の点ですぐれている。

更にまた、記録体(A)の表面は液体反撥性を有するが、これを固体の表面エネルギーで記述すると、本発明者らの検討では、50dyn/cm以下であることが記録装置として望ましいことがわかった。

これ以上の高い値では記録剤に対して記録体(A) の表面が、時として、ぬれてしまい、地肌よごれをおこすおそれがある。

ここで、記録体(A)の表面を形成する化合物の詳細を述べる。まず、第1図(a)及び(d)のタイプについてビニル系高分子側鎖にアルキル基(フッ素及び/又は塩素置換のものも含む)を有する化合物などが考えられる。具体的には、式(Ｉ)(II) (III)(IV)(V)(VI)及び(VII) R:-H、-CH₃，-C₂H₅，-CF₃又は-C₂F₅ Rf:C₄以上のアルキル基又はフッ素若しくは塩素置換アルキル基を含有した基、もしくは、をもつ疎水基（ｌ≧４）ｎ′：１以上の整数をモノマーとした重合体があげられる。

その他のポリマーとしては、式(VIII)(IX)及び (X)に示したごときものがあげられる。

R:-H、-CH₃、-C₂H₅、-CF₃又は-C₂F₅ Rf:C₄以上のアルキル基又はフッ素もしくは塩素置換アルキル基を含有した基、もしくは、を含む疎水基（ｌ≧４）ｎ：10以上の整数これらの具体例でRfをより詳しくいえば下記(1) から(20)までのものを例示することができる。

これらの化合物のうちでも、特に、下記(XI)の材料〔但し、R¹：水素、-CnH_2n+1又は-CnF_2n+1(n=1又は2以上の整数) （ｐ≧１の整数) (R³は-CH₃又は-C₂H₅、ｑ≧１の整数) m:6以上の整数である。〕従って、本発明における記録体(A)表面の部材の最も好ましい具体的化合物としてはなどが挙げられる。

さらに、これら式(I)(II)(III)(IV)(V)(VI) (VII)及び(XI)のモノマーどうし(2種以上のモノマーの共重合体)の他に、他のモノマー例えばエチレン、塩化ビニル、スチレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、ビニルアルキルエーテル、酢酸ビニル、ビニルアルコールなどとの共重合体も上記化合物として適する。

また、式(XI)のモノマーと官能基を有する重合性モノマー例えば CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)₂OH CH₂=C(CH₃)COOCH₂CH(OH)CH₃ CH₂=CHCOOCH₂CH(OH)C₈F₁₇ などの1種以上とで共重合物をつくり重合物中に官能基を多数導入するか、式(XI)のモノマーと官能基を有する重合性モノマーとの共重合物をつくり、続いて、官能基を多数含んだ共重合物どうしを架橋試薬をもちいて架橋することにより製造した架橋性重合体も材料としてすぐれている。架橋試薬としては、ホルムアルデヒド、ジアルデヒド、 N-メチロール化合物、ジカルボン酸、ジカルボン酸クロライド、ビスハロゲン化合物、ビスエポキシド、ビスアジリジン、ジイソシアネートなどがあげられる。このようにして得られた架橋重合物の一例を下記に示す。

上記の式において、Aブロックは前記の熱的性質の変化をもたらすアルキル基であり、一方、B ブロックは鎖状ポリマーどうしを架橋している( 架橋試薬としてジイソシアネートを用いて架橋したもの)部位である。

架橋体による膜を得るには、前記の共重合物と架橋試薬とを混合した溶液をコート液として基板上に塗布し、加熱又は電子線照射や光照射により架橋重合膜を得るようにすればよい。

なお、上記モノマーから重合体を得るには、溶液重合、電解重合、乳化重合、光重合、放射線重合、プラズマ重合、グラフト重合、プラズマ開始重合、蒸着重合など、材料により適当な方法が選択される。

次に、第1図(b)に示した化合物について述べる。

ここでは、式(XII)、(XIII)及び(XIV)に示す材料Ｒ−ＣＯＯＨ …(XII) Ｒ−ＯＨ …(XIII) (Ｒ：炭素数4以上のアルキル基又はフッ素又は塩素置換のアルキル基を含有した基、もしくは、 n:1以上の整数 X:塩素、メトキシ基又はエトキシ基) 等をガラス、金、銅などの無機材料やポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートなどの有機材料表面に物理吸着又は化学結合した材料 (表面エネルギーが約50dyn/cm以下であるのが好ましい)であることが望ましい。

式(XII)(XIII)及び(XIV)の具体例としてなどがあげられる。

第１図(c)に示す化合物としては式(XII)、式(XIII)や式(XIV)の材料のみの構造体があげられる。

続いて、上記化合物を用いた記録体(A)について述べる。

記録体(A)の構成としては、前記の表面部材そのもので形成したもの、支持体(好ましくは耐熱性支持体)上に前記の表面部材を形成したもの、とに大別される。の態様は上記化合物(表面部材)そのものをフィルム状あるいは板状、あるいは、円柱状に成形したものである。この際、フィルム状の場合は、フィルムの厚さは1μｍ〜５ｍｍが望ましい。

の態様においては、上記化合物がある程度支持体内部へ侵入していてもかまわない。記録体(A) 自体の膜厚は30Å〜１０μｍ、耐摩耗性の点では１０μ
ｍ〜１ｍｍがすぐれている。支持体の耐熱温度としては、 50℃〜300℃が望ましい。

支持体の形状は、ベルト状、板状、ドラム状いずれでもよく、装置の使用用途に応じて選定する。

特に、ドラム状は装置における寸法精度を出せる点ですぐれている。板状のものは、記録紙サイズに応じてその大きさを決めればよい。

さらに、上記化合物(記録体(A)の表面形成材料) と他の部材、例えば疎水性ポリマー、疎水性無機材料との混合物を支持体上に形成すると、印字における地肌よごれ防止の点ですぐれている。また、熱伝導性を上げるためには、金属粉を上記化合物に混入するとよい。更に、支持体と上記化合物との密着性を向上するためにプライマー層を支持体と化合物間にもうけることもできる。耐熱性支持体としては、ポリイミド、ポリエステルなどの樹脂フィルムやガラスやNi、Al、Cu、Cr、Ptなどの金属や金属酸化物等が好ましい。これら支持体は平滑でも粗面や多孔質であってもよい。

なお、上記化合物(記録体(A)の表面形成材料) による塗工膜は０．０１〜１００μm、好ましくは１〜
１０μmである。

次に、接触材料(B)について説明する。

接触材料(B)は、先に記載したとおりであるが、端的にいえば、当初から液体あるいは蒸気であるか、又は、記録体(A)にいう後退接触角θｒの低下開始温度以下で結果的に液体を生じさせる固体である。ここでの蒸気は、記録体(A)の表面又は表面近傍で、少なくともその一部が凝縮して液体を生ぜしめ、その液体が記録体(A)の表面を濡らすことができるものであれば充分である。一方、ここでの固体は、前記後退接触角θｒの低下開始温度以下で液体となるか、液体を発生させるか、又は、蒸気を発生させるものである。固体から発生された蒸気は記録体(A)の表面又はその近傍で凝縮して液体を生じさせることは前記の場合と同様である。

これら接触材料(B)をより具体的にいえば次のとおりである。

即ち、接触材料(B)の一つである液体としては、水の他に、電解質を含む水溶液、エタノール、n- ブタノール等のアルコール、グリセリン、エチレングリコール等の多価アルコール、メチルエチルケトン等のケトン類のごとき有極性液体や、n-ノナン、n-オクタン等の直鎖状炭化水素、シクロヘキサン等の環式状炭化水素、m-キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素のごとき無極性液体があげられる。また、これらの混合体でもよいし、各種分散液や液状インクも使用できる。さらに望ましくは極性液体の方がよりすぐれている。

接触材料(B)の他の一つである蒸気としては水蒸気の外に、接触材料(B)の液体の蒸気であれば使用できるが、特にエタノール蒸気やm-キシレン蒸気などの有機化合物の蒸気(噴霧状態のものを含む)があげられる。この有機化合物蒸気の温度は記録体(A)の表面を形成する化合物の融点或いは軟化点以下である必要がある。

接触材料(B)の他のもう一つである固体としては、高級脂肪族、低分子量ポリエチレン、高分子ゲル(ポリアクリルアミドゲル、ポリビニルアルコールゲル)、シリカゲル、結晶水を含んだ化合物などがあげられる。

なお、後述するところからより明らかになるが、接触材料(B)として、前記液状インクのごとき"顕色剤を含有した記録剤"を用いた場合には、潜像形成と同時に顕像化が行なわれることになる。

続いて、加熱手段(潜像形成手段)について説明する。

加熱手段としてはヒーター、サーマルヘッドなどによる接触加熱の他に、電磁波(レーザー光源、赤外線ランプなどの発光源からの光線をレンズで集光する)による非接触加熱がある。また、電子線照射及び光(UV光)照射によった場合にも実質的に加熱がなされていれば所期の目的を達成するすることができる。

第2図(a)は基板1上に記録体(A)の表面を構成する前記化合物の膜2が形成され、この膜面に接触材料(B)のうちの例えば液体3が存在している状態を示している。この状態において、膜2を加熱すると、膜2表面は後退接触角θｒが低下して著しい濡れを示し、液体付着性を有してしまうのが認められる。更に、この液体付着性を有する膜2を空気中、真空中又は不活性ガス雰囲気中で再び加熱する(第2図(b))と膜2表面は後退接触角θｒが高まってゆき再び液体反撥性を示すのが認められる。

このような現象と幾分類似した現象を示すものとして、先にあげた特公昭54-41902号公報に記載された方法がある。だが、ここに開示されている方法では記録材料に実質的にディスオーダーでかつ一般的に不定形のメモリ物質の層を得るようにしている点でメカニズム上大きく相違したものとなっている。すなわち、本発明では、接触材料(B) の存在なしでは、記録体(A)表面には状態変化がおこりえない。また、特公昭54-41902号公報に記載された方法では、簡単な操作で可逆性を得ることはできない。

第3図(a)のごとく、画像情報に応じて液体3の接触下で膜2に熱を加える(第3図(b-1)のように、液体不存在のものに膜2に画像情報に応じて熱を加えた状態のもとで液体と接触させても同様である)と、加熱部分の膜2の表面が液体付着性化される。図中、4はヒーター、31は液体供給口、41は赤外線ランプ、5はレンズ、6はシャッターを表わしている。

第3図(a)は膜2の加熱は基板1を通して行なっている例であるが、第3図(b-2)に示した例は、液体 3を通して加熱がなされている例である。

この膜2の水溶液接触下での加熱前後の水溶液の接触角の変動、及び、このものを更に空気中で加熱した場合の水溶液の接触角の変動の一例を第 4図に示した。第4図において、○は前進接触角、 △は後退接角を表わしている。

一般に、後退接触角が90゜以上の高い値の場合、その表面は液体反撥性を示し、90゜以下の低い値の場合、その表面は液体付着性を示す。

接触材料(B)に接した状態での記録体(A)表面の加熱温度としては、50℃〜２５０℃の範囲が望ましく、さらに望ましくは80℃〜１５０℃である。加熱時間は、 0.1m秒〜１秒程度で望ましくは、0.5m秒〜２ｍ秒である。加熱のタイミングとしては、潜像形成であれば、記録体(A)表面を加熱した後、冷めないうちに接触材料(B)に接触させる。記録体(A)表面に接触材料(B)を接触させた状態のもとに記録体 (A)表面を加熱させる、のいずれかでもよい。

続いて、記録体(A)表面に実際に画像情報の記録を行なう手段についてより詳細に説明する。

一つは、液体又は蒸気雰囲気下で画像信号に応じて記録体(A)の表面を加熱し、記録体(A)の表面に液体付着領域を形成(潜像形成)し、その後、この潜像部に記録剤を接触させる手段により潜像部に記録剤を付着させ(現像)、この後、記録紙に記録体(A)表面の記録剤を転写する方法である(間接記録方法)。さらに、上記の方法において、記録剤を転写後、再び潜像部に記録剤を接触させる手段を行えば、記録体(A)を印刷版として用いた印刷方法となる。また、上記の方法において、記録剤を転写後、液体又は蒸気の不存在下で潜像を形成した記録体(A)の表面を加熱し潜像を消去することにより、記録体(A)が再生可能な記録方法(繰り返し記録法)となる。第5図(a),(b)に間接記録方法(印刷法)、記録体の可逆的な記録方法(繰り返し記録方法)の代表的なプロセスを示す。

次に記録剤について述べる。

本発明の記録装置において記録体(A)表面上に可視画像を得るには、記録剤として筆記用インク、インクジェット用インク、印刷インク、電子写真用トナー等の従来の印字記録方法に用いられてきた記録剤の中から、本発明装置に応用されるプロセスに適合するものを選択し使用することができる。

より具体的な例を挙げると、例えば水性インクとしては、水、湿潤剤、染料を主体とする水溶性インク又は水、顔料、分散用高分子化合物、湿潤剤を主体とした水性顔料分散インク、顔料又は染料を界面活性剤を用いて水に分散せしめたエマルジョン・インク等が用いられる。水性インクに用いられる湿潤剤としては、次のような水溶性の有機液体化合物が挙げられる。

エタノール、メタノール、プロパノール等の一価アルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールのエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の複素環式化合物;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類等。

水溶性染料としては、カラー・インデックスにおいて酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料が用いられる。

代表的な染料の例としては、 C.I.アシッド・イエロー17,23,42,44,79,142 C.I.アシッド・レッド1,8,13,14,18,26,27,35, 37,42,52,82,87,89,92,97, 106,111,114,115,134,186, 249,254,289 C.I.アシッド・ブルー9,29,45,92,249,890 C.I.アシッド・ブラック1,2,7,24,26,94 C.I.フード・イエロー3,4 C.I.フード・レッド7,9,14 C.I.フード・ブラック2 C.I.ダイレクト・イエロー1,12,24,26,33,44,50, 142,144,865 C.I.ダイレクト・レッド1,4,9,13,17,20,28,31, 39,80,81,83,89,225, 227 C.I.ダイレクト・オレンジ26.29,62,102 C.I.ダイレクト・ブルー1,2,6,15,22,25,71,76, 79,86,87,90,98,163, 165,202 C.I.ダイレクト・ブラック19,22,32,38,51,56, 71,74,75,77,154,168 C.I.ベーシック・イエロー1,2,11,13,14,15,19, 21,23,24,25,28,29, 32,36,40,41,45,49, 51,53,63,65,67,70, 73,77,87,91 C.I.ベーシック・レッド2,12,13,14,15,18,22, 23,24,27,29,35,36,38,39, 46,49,51,52,54,59,68,69, 70,73,78,82,102,104,109, 112 C.I.ベーシック・ブルー1,3,5,7,9,21,22,26,35, 41,45,47,54,62,65,66,67, 69,75,77,78,89,92,93, 105,117,120,122,124,129, 137,141,147,155 ベーシック・ブラック2,8 等を挙げることができる。

顔料としては、有機顔料としてアゾ系、フタロシアニン系、アンスラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリン・ブラック、アゾメチンアゾ系、カーボン・ブラック等が挙げられ、無機顔料として酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。

顔料分散用化合物として、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸及びそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β-ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を含む高分子化合物、ポリエチレンオキサイド、ゼラチン、カゼイン等の蛋白質、アラビアゴム、トラガントゴム等の天然ゴム類、サポニン等のグルコキシド類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、等のセルロース誘導体、リグニンスルホン酸及びその塩、セラミック等の天然高分子化合物、等が挙げられる。

油性の記録剤としては、水性インクと同様に、油溶性染料を有機液体化合物に溶解したものや、顔料を有機液体化合物に分散せしめたもの、顔料又は染料を油性ベースに乳化させたもの、等が用いられる。

油性染料の代表的な例としては、 C.I.ソルベント・イエロー1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10,11,12,14,16,17, 26,27,29,30,39,40, 46,49,50,51,56,61, 80,86,87,89,96 C.I.ソルベント・オレンジ12,23,31,43,51,61 C.I.ソルベント・レッド1,2,3,16,17,18,19,20, 22,24,25,26,40,52,59, 60,63,67,68,121 C.I.ソルベント・バイオレット7,16,17 C.I.ソルベント・ブルー2,6,11,15,20,30,31,32, 35,36,55,58,71,72 C.I.ソルベント・ブラウン2,10,15,21,22 C.I.ソルベント・ブラック3,10,11,12,13 等が挙げられる。

また、染料を溶解したり、顔料を分散するための油性ベースとしては、n-オクタン、n-デカン、ミネラネスピリット、リグロイン、ナフサ、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類;ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アニソール、フェネトール、ジベンジルエーテル等のエーテル類;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類等を例示することができる。

油性インクにおいても先に例示した顔料を用いることができる。油性の顔料分散剤の例としては、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル、塩ビ-酢ビ共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール等のビニル系共重合体、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリエステル、ポリアミド、フェノール樹脂等の縮重合樹脂、ロジン、セラミック、ゼラチン、カゼイン、等の天然樹脂等がある。

次に、記録体(A)をはじめ、本発明装置における構成について述べる。

記録体(A)は、加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接触角が低下する表面(便宜上「膜2」又は「記録体(A)表面」を記すことがある)を有しているものであれば、その形態にとらわれない。従って、記録体(A)は、剛体円筒形状であっても、柔軟性を有するフィルム形状であってもかまわない。剛体円筒形状記録体(円筒状剛体の表面に膜2 が形成されたもの)は、記録体を稼働する際位置ずれ等が生じにくいため制御性に優れているので、望ましくは剛体円筒形状の記録体が良い。このような記録体(A)の作製は膜2を基板上に成膜する方法や、成形体そのもので作成する方法がよい。特に、前記成形体は一般に機械強度が弱いため基板上に成膜する方法が望ましい。なお、成形体そのもので記録体(A)をつくる場合においても、その表面には膜2が形成されていなければならないことはいうまでもない。

記録体基板に樹脂を用いた場合、このものは熱の良導体とはいいがたく、記録体(A)表面が加熱され液体付着性を有するまでにはある程度の時間を要する。そこで、熱の良導体を基板の全体に又は基板1上の部分に用いることが考えられてよい。

第6図(a)は例えば金属のような熱の良導体を基板(金属基板11)としてその上に有機薄膜12を蒸着し、更にその上に、膜2を形成するようにすれば、垂直方向の熱伝導速度が向上する。ここでの有機薄膜12としてはポリイミド、ポリエステル、フタロシアニンなどが例示できる。印字ドットが比較的大きくてよい場合にはこの構成で十分であるが、両方向への熱拡散により液体付着性を有する部分が拡大するため一層の高密度印字を目的とする場合には適さない。第6図(b)は、そのため、基板1 上に熱の良導部分を区切って設けることにより面方向への熱拡散を防ぎ液体付着性を有する部分2a の微小化を図ったものである。第6図(b)において、 11aは微小された金属膜を表わしている。

続いて、加熱による潜像形成手段について述べる。上記したごとく、加熱源としては、ヒーターやサーマルヘッドのごとき接触加熱源やレーザーや赤外線ランプのごとき電磁波による非接触加熱源が望ましい。

これらの具体例として、液体と接した状態で記録体(A)表面を加熱する手段を述べる。なお、便宜上、基板1上に膜2が形成されているタイプの記録体(A)を例にとって説明を進めることにする。

まず、あらかじめ記録体(A)表面に液体3を接しておき、その接した状態で基板1側又は液体3側から加熱を行う手段(第7図(a)及び(b))や、初めに記録体(A)表面側から加熱を行い直ちに液体3を記録体加熱部(記録体(A)表面)に接触させる手段(第7 図(c)及び(d))の採られるのが望ましい。

液体3の供給手段としては、記録体(A)下部に皿を設け液体を満たし記録体(A)が皿中の液体3に常に接するようにし、加熱源を皿の近傍又は皿の中に配置する構成が最も簡単な構成となる。皿の替わりに、液体を充填したスポンジ状多孔質体34を用いても良い。光や電子線による潜像形成手段も上記構成と基本的に同様である。

第7図において、42はレーザー光源、43はサーマルヘッドである。このようにして、記録体(A) 表面には潜像が形成される。

上記手段により画像信号に応じて選択的に付与された液体付着性領域に記録剤(インク)を付着させる手段としては、記録剤3aを充填した皿を潜像形成手段配置位置に対して記録体(A)の進行方向に配置し常に記録体(A)に接しておく構成が最も簡単である(第8図及び第9図)。なお、第8図及び第9図に示すごとく、潜像形成に用いる液体を記録剤と兼用すると一つの皿で構成でき、潜像形成と顕像化とを一体化できるため、装置を小型化できる。

間接記録の場合、前記のとおり、例えば剛体円筒管が記録体基板として用いられるのが有利である。潜像形成及び現像(顕像化)後、例えば記録体上の記録剤は記録紙と直接接する手段を設けることで記録紙の毛管作用により、記録紙へ記録剤は転写される(転写手段)。転写を行う位置は、現像後であれば、記録体のどの位置でもかまわないが、現像後、直ちに転写が行われる位置が望ましい。

転写後、潜像消去を行わず現像及び転写を繰り返えせば、この装置は印刷装置となる。一つの画像情報の印刷が終了すれば、潜像消去を行なうことで、別の画像情報の記録・印刷が可能となる。

また、上記転写手段による転写の後、液体又は蒸気の不存在下で、即ち、空気中、真空中、又は、不活性ガス中で潜像部付近を加熱することにより、潜像を消去すれば記録体は繰返し作用可能な記録装置となる。なお、潜像消去のための加熱源としては、ヒーターやサーマルヘッドのごとき接触加熱源やレーザーや赤外線ランプのごとき電磁波による非接触加熱源が望ましい。加熱は記録体表面の全面に行っても良く、潜像部のみ行っても良い。

ただし、全面加熱の方が装置構成を簡単にできるため、より望ましい。なお、潜像消去手段は、消去のための加熱を行ったのち、再び、潜像形成を行うまでの時間の間に記録体表面が実質的に冷却する位置に設ける。消去に必要な加熱温度は、記録体表面の材料により異なるが、記録体表面の材料の後退接触角が低くなる開始温度以上で分解点以下の温度が望ましい。消去に必要な加熱温度は、当該記録体(A)表面の材料により異なるが、記録体(A)表面の材料の後退接触角が低くなる開始温度以上で分解点以下の温度が望ましい。すなわち、５０〜３００℃、望ましくは１００〜１８０℃に加熱す
ればよい。加熱時間はいずれの場合も1m秒〜１０秒温度で好ましくは10m秒〜１秒である。

記録紙(被転写体)としては、透明樹脂フィルム、普通紙、インクジェット用紙、タイプ紙などが適当である。

ところで、本発明に係る記録体(A)表面はその使用頻度に比例して疲労してゆき、液体付着性と反撥性との間の変化が小さくなり、遂には記録画像が形成できなくなったり、記録紙への記録剤の転写時に地肌汚れが生じるといったことが起りうる。こうした現象がみられるのは、記録体(A)表面が液体付着性とされたり液体反撥性とされたり規則的に又は不規則的に変化せしめられることによるためであると考えられる。また、記録体(A) 上の記録剤が記録紙に転写される際、記録体(A)、記録剤又は記録紙の種類、あるいはこれらの組み合わせによっては完全に記録剤が記録紙に転写されず、記録体(A)上に残存することがありうる。

このような場合、記録体(A)の潜像を除去するために記録体(A)が加熱されると、記録剤中の液体成分は蒸発するが色材が記録体(A)表面に固着してしまう。色材が固着した記録体領域では、次サイクル以降の潜像形成、現像、転写がうまく行なわれず、地肌汚れや印字品質の低下をもたらす。

あるいは記録体(A)を劣化させて耐用繰り返し使用回数が減ってしまう。更に、前述したように記録剤は皿あるいはローラーにより記録体(A)に供給されるが、記録体(A)がベルト型であれドラム型であれ記録剤は第10図に示すように記録体7のエッジ部幅まで供給されるかあるいは第11図に示すように印字幅まで供給される。ところが、第10 図の如く記録剤3aが記録体7のエッジ部幅まで供給される場合、記録剤3aが記録体7側面に付着しやすくなる。そして繰り返し使用によりこの側面に付着した記録剤３ａ′が堆積し記録体7表面にはみでて地肌汚れを起こしやすくなる。また、第11図の如く記録剤3aが印字幅だけ供給される場合、記録体7と記録剤供給手段との接触面のエッジ部は記録剤3aの表面がでているため記録体7に記録剤3 aが付着しやすくなり、やはり地肌汚れを起こしやすくなる。第11図中、3bは記録剤エッジ部表面、３ａ″は付着した記録剤、43はサーマルヘッド、43a はサーマルヘッド43のエッジ部、44は熱素子である。

そこで、本発明装置においては、以下に述べるような手段を採用することによりこれらの問題点を解決している。

まず、第12図に示す例では、記録剤3aが記録紙 61に転写された後の記録体7の表面にブレード52a が接触され、記録体7表面に残存する記録剤や紙粉を取り除くとともに、記録体7の表面を極くわずかに削るような手段がとられている。従って、ブレード52aは記録体7表面に一定の圧力で接するように調整されていることが必要である。ブレード52aの材質としては金属、高分子材料、セラミックスなどが適当である。図中、18は除去された前記残存した記録剤、紙粉、削りとられた記録体 7表面などのカスを表わしており、これらは汚れ受け53から外部へと排出される。

記録体7表面にブレード52aが接していることから、微小なキズが記録体7表面に生じる。だが、このキズは記録体7表面をその溶融温度近傍まで例えば赤外線ランプ41等で熱することによって修復することができる。

第13図は、ブレード52bを記録体7の進行方向につきささるような格好で配置している例である。

このような形態のものでは、第12図の例に比べて、残存する記録剤や紙粉の除去、記録体7表面の研磨がより効果的に行なわれる。但し、この例においては、記録体7表面とブレード52bとの間の圧力を適切に維持させないと、びびり音を発生させ記録体7表面に深い傷をつけることになる。

第14図は、ブレード52a,52bの代りに、ブラシ 52cが用いられ、残存する記録剤や紙粉を取り除くようにしている。ブラシ52cはブレード52a、 52bに比べて記録体7表面の研削としての点では不充分であるが、取りつけが容易という利点がある。

なお、これら第12図、第13図及び第14図に示した例では多数枚の記録を行なう場合には、赤外線ランプ41等による記録体7表面の加熱は不要である。また、ブレード52a、52bやブラシ52cは記録体7表面に常時接していなくても断続的に接するようにしてもかまわない。

以上はクリーニング手段として記録体(A)表面を研磨する研磨手段(ブレード、ブラシ)を用いた例であるが、次にクリーニング手段としてクリーニング液に接触させる手段を用いた例につき第15 図を参照しながら説明する。

第15図において、71はエンドレスベルト状記録体、72a、72b、72cはローラー、73はインク液、7 3aは付着インク、73bは残存インク、74は潜像形成のためのサーマルヘッド、75は転写ローラー、 76は記録紙、77は潜像消去のための赤外線加熱ランプ等の加熱手段、78はクリーニング液、79はブレードである。この例では、記録体71上の付着インク73aを記録紙76に転写させた後、記録体71表面をクリーニング液78に接触させていることに特徴がある。これにより、記録紙76に転写されないで記録体71表面上に残存しているインク73b等を除去することができる。従って、記録体71の液体付着性の領域(潜像)は、赤外線ランプ等の加熱手段77により液体反撥性に変化し、除像が確実に行なわれる。このため、次サイクル以降の画像に地肌汚れや印字品質の低下をもたらすことはない。

ここで、上記クリーニング液について説明する。

第16図は転写直後から除像直後までの記録体71表面の状態を示す図で、(a)が転写直後、(b)がクリーニング直後、(c)が除像直後である。また、Pは液体付着性領域、Qは液体反撥性領域、Rは記録紙に転写されなかった残存インクである。本発明で用いるクリーニング液に要求される条件は2つある。その1つは、インクをよく溶かすということで、もう1つは、PとQに対する付着力の差が小さいということである。前者の条件は当然であるので、2番目の条件につき詳細に説明する。記録体に付着する液体が異なるとPとQに対する付着力は絶対的に異なる。液体のPとqに対する付着力がどちらも強いか、あるいはどちらも弱い場合、すなわち液体のPとQに対する付着力の差が小さい場合、液体はQにはもちろん付着しないが、Pにも付着しない。一方、液体のPに対する付着力がQに対する付着力よりも大きい場合、すなわち液体のPとQに対する付着力の差が大きい場合、液体はPに付着する。クリーニング液は、Rをそれ自身に溶かし込んだ後、記録体表面に残存するようでは、その後の除像に支障をきたす。従って、PとQに対する付着力の差が小さい液体がクリーニング液として適当である。このようなクリーニング液の具体例としては、グリセリン、ホルムアミド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の一種以上の湿潤剤あるいは水が例示できる。これらはインクの湿潤剤、溶媒としても使用されているが、インクの付着に寄与するのは主に色材であるので、インクの湿潤剤、溶媒に使用される液体をクリーニング液として使用しても何らさしつかえない。たとえ液体が記録体表面に残存しても除像時に気化するので問題はない。

クリーニング液に溶解した残存インクはクリーニング液全体に拡散していくので、記録体表面近傍の色材濃度は低く、色材が記録体表面に付着することはほとんどない。

第17図は記録体71表面をクリーニング液78に接触させてクリーニングを行なう手段の変形例である。図中78Aはフィルター、78Bはポンプである。

この例は、クリーニング液78がポンプ78Bにより循環され、途中にフィルター78Aが設けてあることに特徴がある。このような構成によれば、常に色材が混入していないクリーニング液78を記録体 71表面に供給することができるので、色材が記録体71表面に再付着することを確実に防止し、信頼性を向上できる。

第18図は記録体71表面をクリーニング液78に接触させてクリーニングを行なう手段の別の変形例である。この例は、クリーニング液78中の色材の濃度を検知する色材濃度検知装置78Cと、交換時期表示板78Dを設けたことに特徴がある。色材濃度検知装置78Cはクリーニング液78中の色材濃度を検知して色材の濃度がクリーニング効果を妨げる濃度以上であるとき所定の信号を出力し、交換時期表示板78D等により使用者に交換時期を知らせる。従って、第17図の例と同様、色材が記録体 71表面に再付着することを確実に防止し、信頼性を向上できる。

次に、クリーニング手段のさらに別の例につき第19図を参照しながら説明する。

第19図において、81は記録体、82はローラー、 83はインク、83aは付着インク、83bは残存インク、 84は潜像形成用サーマルヘッド、85は転写ローラー、86は記録紙、87はローラー、88は微粒子、89 はブレード、90は除像用赤外線ランプである。この例は、転写後、液体吸収性の微粒子88を残存インク83bの部分に塗布し、残存インク83bをこの微粒子88に吸収させた後、微粒子を除去することで、残存インク83bを除去することを特徴とする。

上記液体吸収性の微粒子88としては、記録体81 の摩耗を防止するため、記録体81表面よりも硬度の柔らかく、かつインク83に不溶の材料が望ましい。また、記録体81表面から容易に除去できるように記録体81に非粘着性であり、しかも記録体81 表面を汚染しない材料がよい。さらに、多孔質材料のごとくその表面積が広い方がよく、約３０〜９００ m²/g、好ましくは約１００〜８００ｍ^２／ｇの範囲が適
当である。粒子径は０．１〜２０μｍの範囲、好ましくは１
〜１０μｍの範囲のものが扱いやすい。液体吸収能力は微粒子1gに対し１０〜５００ｇの液体を吸収できることが望ましい。具体的材料としては、多孔質のファーネスブラック、カーボンブラック、カオリンのごときカーボンや、粘土あるいは酸化亜鉛、酸化チタン、キナクリドンなどの有機顔料を用いることができる。また、高分子吸収体も用いることができる。

微粒子88の記録体81への塗布手段は、本例ではローラー87を用いているが、特に多孔質発泡性ローラーが好ましく、その材料としては、発泡性のスポンジゴム、ポリウレタン、シリコーン樹脂などがよい。また、微粒子88の搬送性を良くするため微粒子88にキャリアー粒子を混合したものを使用してもよい。この場合、キャリアー粒子としては粒状シリコーン、粒状テフロンなどが挙げられる。微粒子88の記録体への塗布は、本例では、図示のごとく微粒子容器にローラー87を入れ、容器内の微粒子88を撹拌しながらローラー87にて記録体81表面に塗布している。残存インク83bを吸収した微粒子88はブレード89により除去する。除去にはブラシ等を用いてもよい。除去した微粒子88 は廃棄してもよいし、乾燥の後、再利用してもよい。

第20図は液体吸収性の微粒子88を用いて記録体 81表面をクリーニングする別の例である。ここでは、微粒子88の記録体81への塗布手段としてウェブ91を用いている。このような構成としても第19 図のものと同様な効果が得られる。また、塗布手段として、ブラシ等を利用することもできる。

次に、クリーニング手段のさらに別の例につき説明する。

この例は、第10図及び第11図により説明したような問題が生じたとき又は生じないようにするため、記録体の非印字部ないし記録体側面に付着した記録剤の除去ないし洗浄手段を設けたことを特徴とする。このような除去及び洗浄手段としては、吸液性部材で構成されたローラー、ウェッブ、ブレードなどを用い、直接記録体に接して物理的に記録剤を吸収すると同時にかきとる手段などが適する。第21図(a)、(b)はドラム型記録体91の側面に付着した記録剤を除去する手段の二例である。

(a)はブレード93による除去、(b)はローラー94による除去である。第22図は記録体92表面の非印字部に付着した記録剤を除去する手段95の例である。

この時の記録体92表面での除去手段95と印字部の位置関係を第23図に示す。この例では熱源としてサーマルヘッド97を用い、記録体92とサーマルヘッド97の間に記録剤96を保持した。図示の如く印字部は熱素子(97a)列の端までである。記録剤96 の端面96aはサーマルヘッドエッジ近傍である。

非印字部付着記録除剤去手段(この図ではローラ) 95の端は、この記録剤面96aと印字部の端の中間に位置するように配置する。第24図に示す如く、記録体両端に配置する除去手段95,95は一体になっていても良い。第24図では除去手段95にローラーを用い、ローラーどうしを一つの軸で結合している。また、記録体側面と記録面の記録剤除去手段を一体の手段としても良い。第25図はこの例で、径の異なるローラー95A,95Bを用い、95Aの周面で記録体表面を95Bの周面で記録体側面を洗浄する。

第26図はブレードによる一体化した別の除去手段９５′の例である。また、記録紙の大きさに応じて記録体92面の記録剤除去領域を変えても良い。第 27図にこの例を示す。記録紙の巾に応じて印字領域も変わる。これに応じて除去手段の移動機構98 により記録体92表面の除去領域を変える。移動機構98としては、モータやソレノイドコイルなどの機械的手段や、圧電素子などが有効である。

〔実施例〕実施例１含フッ素アクリレート材料として住友3M社製撥水撥油剤「フロラードFC-720」を用いポリイミドフィルム(東レデュポン社製500H)上にコートした後、 90℃にて2時間乾燥して約１００μｍ厚の膜(表面エネルギー:約10dyn/cm)を製膜した。第12図に示したように、このフィルムを丸めて、φ100、長さ100 mmのアルミ製円筒にまきつけて記録体を作製し、熱転写プリンター用サーマルヘッドの加熱部をフィルム面に接して設置した。さらにこのサーマルヘッドを液体インクが接するようにインク容器( 皿)内に置いた。液体インクとしてはフタロシアニン系のシアンインク(染料濃度1重量%、溶媒:濃度0.05モルのNaOH水溶液)を用いた。

サーマルヘッドに適当な信号を送り加熱したところ、加熱部のみインクが付着した。さらに、第 12図に示すごとく記録紙(三菱製紙社製NMコート紙)を円筒状記録体に接して搬送したところ、インクが紙に転写された。このインク付着部は、そのまま放置しておいてもインクの付着性を示し、印刷機として機能した。

約1000枚の記録を行った後、記録体(A)表面にポリウレタンゴム製ブレード1cmあたり20gfの力で接触させてカス8を取り除き、再び記録を続けたところ良質のコピーが得られた。

実施例２ポリイミド基板上への膜の作製は実施例1と同条件とした。さらに、実施例1と同様に記録剤と接した状態で加熱し、膜表面を液体付着性化させるとともに複写を行なった。この膜に対し、第13 図に示したごとく空気中にて、赤外線ランプにて 130℃で約1秒間記録体表面の加熱を行った。この時の液体付着性化及び液体撥発性回復の結果は、第4図に示したように、液中加熱により減少した後退接触角は、空気中加熱により元の値にもどっているのが認められた。すなわち、液体反撥性が回復していることがわかる。この一連の操作結果より画像情報の記憶及び消去が確認できた。

実施例３記録体材料として、含フッ素アクリレートモノマーであるビスコート17F(大阪有機化学社製)を原料とした溶液重合(溶液:1-1-1-トリクロロエタン)による重合物を用いた。この重合体をフレオン113にて希釈しコード液とした。スピンコートにより、直径30mmのポリイミドシームレスフィルム(東レデュポン社製:カプトン)からなる支持体上に記録体材料層を形成し、130℃にて1時間加熱乾燥した。記録体材料層の厚さは約１μｍとした。

サーマルヘッドの加熱面を記録体表面に接して配置し、さらにこのサーマルヘッドを水性黒色インク(接触材料兼記録剤)が接するようにインク容器内に置いた。また、クリーニング手段は第19図の如き構成とした。その他の手段の配置も第19図と同様である。ここでクリーニング手段にて用いる吸収性微粒子としては平均粒子径５μｍの酸化チタンを採用し、これをポリエチレン容器に入れ、ウレタンスポンジローラーにて撹拌し、記録体表面に塗布し、シリコーン樹脂ブレードにより微粒子を除去した。その結果、付着インクはほぼ完全に除去できた。

実施例４支持体として直径15mmのシリコーン樹脂ローラを用い実施例3と同様にして該支持体上に記録体材料層を形成し記録体を作製した。接触材料、潜像形成のための加熱手段は実施例3と同様にし、クリーニング手段は第20図の如き構成とした。ここでクリーニング手段にて用いる吸収性微粒子としては平均粒子径５μｍの酸化チタンを採用し、これをポリエチレン容器に入れ、アクリル繊維でできたウェブにて撹拌し、記録体表面に塗布し、シリコーン樹脂ブレードにより微粒子を除去した。

その結果、実施例3と同様な効果が得られた。

実施例５クリーニング手段として第22図の構成のものを用いた以外は実施例3と同様にして記録装置を構成した。このクリーニング手段は吸水部材としてろ紙を用い、これをアルミニウム製ローラーに巻きつけたものである。このような構成によっても上記と同様な効果が得られた。

実施例６クリーニング手段として第26図の構成のものを用いた以外は実施例4と同様にして記録装置を構成した。このクリーニング手段は吸水部材としてろ紙を用い、これを積層して第26図の如くブレードとしたものである。このブレードを第22図で示す非印字領域に接触させてクリーニングを行ったところ、上記と同様な効果が得られた。

実施例７記録体基板として厚さ50μmのポリイミドフィルム(東レデュポン社製)を用い、この上に含フッ素アクリレート材料17F(大阪有機化学工業製)を1 -1-1-トリクロロエタン中で溶液重合したポリマーからなる記録体材料の層を形成した。潜像形成液体及びインクとして水性黒色インクを用い、クリーニング液としてpH10のホウ酸塩水溶液を用い、第15図、第17図の装置構成で画像記録を行った。

その結果、他の実施例と同様、記録体上に残存したインクをほぼ完全に除去できた。

〔発明の効果〕本発明の装置によれば、記録体上に液体付着領域と非液体付着領域とが簡単に形成でき、また、その二つに区分された領域を元の状態に戻すことが容易であるばかりでなく、多数枚印刷を容易に行なうことが可能である。また、記録体表面の残存インクのクリーニング手段を設けたので、地肌汚れがなく、高品質な記録画像の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第1図は表面自己配向機能を有する形態の模式的な四例の図である。第2図及び第3図は本発明装置に適用される方法を基本的に説明するための図である。第4図は本発明の実施で用いらる記録体(A)表面に液体を接触させた状態で記録体(A)表面を加熱した場合、その記録体(A)表面にみられる後退接触角θｒの変化を表わした図である。第5図は本発明装置に適用される方法の二つの態様を示したものである。第6図、第7図、第8図及び第9図は本発明装置の実施の様子を表わした図である。第10図及び第11図は記録体表面の非印字領域及び記録体側面に記録剤が付着して残存する様子を示す図である。第12図、第13図及び第14図はクリーニング手段を備えた記録装置の構成例を示す図である。第15図は別のタイプのクリーニング手段を備えた記録装置の構成例を示す図である。第16図は転写直後から除像直後までの記録体表面の状態を示す図である。第17図及び第18図は第15図に示すタイプのクリーニング手段の変形例を示す図である。第19図及び第20図はさらに別のタイプのクリーニング手段を備えた記録装置の構成例を示す図である。第20図、第21図、第22図、第23図、第24図、第 25図、第26図及び第27図はさらに別のタイプのクリーニング手段の説明図である。 1…基板 2…膜 3…液体(3a…記録剤) ７，７１，８１，８１′，９２…記録体 52a,,52b…ブレード 52c…ブラシ 78…クリーニング液 88…微粒子 93…ブレード 94,95,95A,95B…ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹本武東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者岡田康之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記記録体(A)の表面を下記接触材料
(B)と接触させた状態で選択的に加熱させることにより又は記録体(A)の表面を選択的に加熱した状態で接触材料(B)と接触させることにより記録体(A)の表面に加熱温度に応じた後退接触角を示す潜像領域を形成せしめる接触材料(B)を記録体(A)表面に供給する手段と、潜像形成のために記録体(A)表面を加熱する手段と、顕色剤を含有する記録剤を該潜像領域に付与し顕像化させる記録剤付与手段と、記録体(A)表面に付着された記録剤を記録紙に転写する手段とを少なくとも具備してなり、更に記録体(A)表面を清浄するためのクリーニング手段を設けたことを特徴とする記録装置。 (A)加熱状態でかつ液体と接触させた場合に後退接触角が低下する表面を有する記録体。 (B)液体、蒸気又は記録体(A)にいう後退接触角の低下開始温度以下で液体となるか液体もしくは蒸気を発生する固体。
【請求項２】更に、記録紙への転写後に液体又は蒸気
又は加熱により液体となる固体の不存在下で加熱することにより潜像を消去する潜像消去手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
【請求項３】前記の接触材料(B)の供給手段と記録剤
付与手段とを一つにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の記録装置。
【請求項４】前記クリーニング手段は、記録体(A)表
面を研磨する研磨手段であることを特徴とする請求項 1又は2又は3に記載の記録装置。
【請求項５】前記クリーニング手段は、記録体(A)表
面をクリーニング液に接触させる手段であることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の記録装置。
【請求項６】前記クリーニング手段は、記録体(A)表
面に微細な液体吸収性の微粒子を塗布し、残存記録剤を吸収したのち当該微粒子を除去する手段であることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の記録装置。
【請求項７】前記クリーニング手段は、記録体(A)表
面の非印字領域及び/又は記録体(A)側面に付着した記録剤を除去する手段であることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の記録装置。